[發(fā)明專利]一種輪椅重心檢測裝置及檢測方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710585589.X
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN107290106A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮劍華;陶健婷;馮樹岸;郭瑾;林日好;龍燕妮
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市殘疾人輔助器具服務(wù)中心
• 主分類號(hào): G01M1/12
• 分類號(hào): G01M1/12
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務(wù)所有限公司44228
• 代理人: 劉媖

1.一種輪椅重心檢測裝置，其特征在于：包括輪子固定件、稱重傳感器、信號(hào)采集器、模擬測試平臺(tái)和計(jì)算機(jī)，模擬測試平臺(tái)包括底支架、面板和可驅(qū)動(dòng)面板擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述輪子固定件設(shè)有4個(gè)且分別通過安裝座固定在所述面板上，在輪子固定件和安裝座之間設(shè)有一個(gè)所述稱重傳感器，所述信號(hào)采集器分別與稱重傳感器和計(jì)算機(jī)相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪椅重心檢測裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)裝置由遙控器和四個(gè)絲桿電機(jī)構(gòu)成，四個(gè)絲桿電機(jī)的主體分別安裝在所述底支架的四個(gè)邊角上，所述面板安裝在四個(gè)絲杠電機(jī)的絲杠端部上，絲桿電機(jī)的動(dòng)作由遙控器控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪椅重心檢測裝置，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)上還連接有一打印機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪椅重心檢測裝置，其特征在于：所述底支架上還安裝有移動(dòng)輪。

5.一種輪椅重心檢測方法，采用權(quán)利要求3所述的輪椅重心檢測裝置，包括如下步驟：

S1：打開電源，調(diào)試好模擬測試平臺(tái)，在計(jì)算機(jī)中安裝檢測系統(tǒng)軟件并使數(shù)據(jù)初始化，使面板處于水平狀態(tài)；將輪椅的四個(gè)輪子分別固定在平臺(tái)面板上的輪子固定件上，在檢測系統(tǒng)軟件中輸入輪椅具體參數(shù)及使用者身高、體重?cái)?shù)據(jù)；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正及調(diào)零；

S2：請使用者乘坐在輪椅上，按日常舒適坐姿坐好；

S3：系統(tǒng)采集面板在水平狀態(tài)時(shí)4個(gè)稱重傳感器的數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及運(yùn)算處理，計(jì)算出輪椅和使用者整體的重心位置的X軸坐標(biāo)和Y軸坐標(biāo)；

S4：通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)面板擺動(dòng)，使面板與水平面形成夾角β，然后系統(tǒng)采集面板在傾斜狀態(tài)時(shí)4個(gè)稱重傳感器的數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及運(yùn)算處理，計(jì)算出輪椅和使用者整體的重心位置的Z軸坐標(biāo)；

S5：將步驟S4、S5中獲得的坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)顯示并保存，再通過打印機(jī)打印測試者的個(gè)人信息及所測得的重心坐標(biāo)信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪椅重心檢測方法，其特征在于：設(shè)重心位置在O點(diǎn)，投影坐標(biāo)為，

所述步驟S3中，重心位置在X軸、Y軸的坐標(biāo)計(jì)算過程具體如下：

根據(jù)力矩方程可得：

（1）

（2）

采用與X軸坐標(biāo)相同的計(jì)算方法，計(jì)算Y軸的坐標(biāo)y；

所述步驟S4中，當(dāng)面板與水平面夾角為β時(shí)，重心位置在Z軸的坐標(biāo)計(jì)算過程具體如下：

根據(jù)力矩方程可得：

（3）

（4）

由公式（2）、（3）可得：

（5）

根據(jù)公式（5）求出值，則可得到求解到 Z軸的坐標(biāo)：

（6）

其中，、分別為面板水平狀態(tài)時(shí)輪椅后輪、前輪所受的壓力；、分別為面板傾斜狀態(tài)時(shí)輪椅后輪、前輪所受的壓力，L為后輪軸心A和前輪軸心B之間的距離，L1為面板傾斜時(shí)AB段在水平面的投影距離，OA為重心到后輪軸心的連線，為OA與X軸之間的夾角。